Question

新華網(wǎng)2月22日電 截至22日15時，山西屯蘭煤礦事故已造成73人遇難。據(jù)事故搶險指揮部介紹，現(xiàn)已初步查明，事故原因為井下局部瓦斯爆炸。該礦發(fā)生事故時井下共有礦工436人，有375人陸續(xù)升井。升井后經(jīng)搶救無效死亡的和井下已發(fā)現(xiàn)遇難遺體的礦工共計73人�，F(xiàn)有113人住院觀察，其中21人傷勢較重。目前，山西仍在全力搜救被困者，第一輪搜救已于14時結(jié)束，目前第二輪搜救排查已經(jīng)展開，同時山西省還采取措施防止次生災(zāi)害發(fā)生。煤礦發(fā)生爆炸事故的元兇是煤礦坑道氣中含有的甲烷。

⑴下列關(guān)于甲烷的敘述中錯誤的是（     ）  

A.甲烷分子是一種呈正四面體型的、含極性鍵的非極性分子

B.甲烷分子中兩個氫原子被氯取代后，可形成兩種不同結(jié)構(gòu)的分子

C.甲烷是重要的化工原料，其分解產(chǎn)物可用于合成氨和橡膠工業(yè)

D.“抽”出坑道中的甲烷，既可用作清潔燃料，又可防止爆炸

⑵已知某正四面體形分子E和直線形分子G在光照條件下反應(yīng)，生成一種直線形分子M和變形的四面體L(組成E.G.L.M分子的元素原子序數(shù)均小于18)，且G分子中的原子處于E分子最大原子的下一周期。反應(yīng)過程圖示如下：

利用E與G發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品M溶液的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實。某化學(xué)興趣小組通過在實驗室中模擬上述過程，其設(shè)計的模擬裝置如下：

 

根據(jù)要求填空：

①B裝置有三種功能：①控制氣流速度；②均勻混合氣體；③               

②設(shè)V(G)/V(E)=x，若理論上欲獲得最多的M，則x值應(yīng)           

③D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是                    。

④E裝置的作用是         （填編號）

A.收集氣體   B.吸收G物質(zhì)    C.防止倒吸    D.吸收M物質(zhì)

⑤在C裝置中，經(jīng)過一段時間的強光照射，發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生，寫出置換出黑色小顆粒的化學(xué)方程式                                。

⑥E裝置出生成鹽酸外，還含有有機物，從E中分離出M的最佳方法為        。

該裝置還有缺陷，原因是沒有進行尾氣處理，其尾氣主要成分為                      

Answer 1

⑴B；⑵①干燥混合氣體 ②大于或等于4；③吸收過量的氯氣； ④CD；⑤CH₄+2Cl₂CCl₄+4HCl；⑥分液；CH₄；CH₃Cl。  

解析:

⑴甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)，甲烷分子中兩個氫原子被氯取代后的產(chǎn)物是CH₂Cl₂,由于CH₄是正四面體型結(jié)構(gòu),CH₂Cl₂是四面體結(jié)構(gòu),兩個氯原子總是相鄰的,只有一種位置關(guān)系,所以CH₂Cl₂無同分異構(gòu)體。甲烷是重要的化工原料，其分解產(chǎn)物可用于合成氨和橡膠工業(yè) CH₄C+2H₂，其中H₂用于合成氨:N₂+3H₂=2NH₃ 。焦碳用于制作碳黑,用于橡膠工業(yè)正確。D“抽”出坑道的甲烷，即可用作清潔燃料，又可防止爆炸可用作清潔燃料,是正確的。

⑵題目的信息可以猜測到正四面體常見的E為CH₄，G分子中的原子處于E分子最大原子的下一周期，則G分子為Cl_2，反應(yīng)的生成物L(fēng)是CH₃Cl，M是HCl。①這種裝置的作用通常有3個，分別為干燥反應(yīng)氣體、使氣體混合均勻便于反應(yīng)、通過觀察氣泡的速度控制氣體的流速和比例；②CH₄與Cl₂發(fā)生的是取代反應(yīng)，由HCl的組成和原子守恒關(guān)系可知，CH₄中的H原子全部變成HCl需要需要4倍于CH₄的Cl₂，故X≥4③KI可將過量的Cl₂反應(yīng)掉；④因HCl極易溶于水，所以用水吸收即可得鹽酸，但易形成倒吸，干燥管可做“肚容式”防倒吸裝置，與倒扣漏斗效果相同；⑤由反應(yīng)物可推知，生成的黑色小顆粒只能是碳，從而可寫出其化學(xué)方程式；⑥其余的有機物均不溶于水，故應(yīng)用分液法將鹽酸溶液與它們分離；尾氣只能是不溶于水的CH₄和CH₃Cl。